Название: Оценка влияния структурных характеристик зернистых систем микрокремнезема на свойства теплоизоляционных материалов
Авторы: Сангулова И.Б., Селяев В.П., Кулдеев Е.Е., Нурлыбаев Р.Е., Орынбеков Е.С.
Аннотация: В статье рассматриваются экспериментальные исследования размера и формы структурированных частиц микрокремнезема методом малоуглового рентгеновского рассеяния и теоретическое описание фотофононного процесса теплопередачи в сложных гетерогенных структурах с целью оценки структурных характеристик гранулированных систем для свойств теплоизоляционных материалов. Механизм теплопередачи в гранулированных, пористых системах довольно сложен, поскольку теплообмен происходит в материале, состоящем из двух фаз (твердой и газовой) и на границе раздела фаз. Передача тепла в жидких теплоизоляционных покрытиях может осуществляться от одной твердой частицы к другой. В этом случае теплопроводность будет зависеть от: химического и элементного состава материала; гранулометрии частиц; топологии поверхности - наличия неоднородностей, дефектов на поверхности; количества касаний и площади контакта между частицами. Теплопередача газа в порах осуществляется при столкновении молекул газа. Теплопроводность будет определяться соотношением свободного пробега молекул и линейных размеров пор, температурой и динамической вязкостью газовой фазы, характером взаимодействия молекул газа с твердой фазой. Передача тепла излучением зависит от природы частиц, диэлектрической, магнитной проницаемости и степени черноты поверхности частиц. Основываясь на анализе возможных механизмов теплопередачи в гранулированных системах, можно утверждать, что эффективная теплопроводность системы зависит, при прочих равных условиях, от структуры порового пространства гранулированных материалов, топологии и количества соприкосновений частиц. Рассматривая идеализированные модели структуры зернистых материалов в виде упорядоченных складок идеально гладких шариков, мы можем получить несколько вариантов структур: с четырехгранной; шестиугольной; кубической упаковкой шариков.
Ключевые слова: рентгеновский дифрактометр, микрокремний, теплопроводность, диатомит, структура, наполнитель.
Ссылка на данную статью: Sangulova IB, Selyaev VP, Kuldeev EI, Nurlybaev RE, Orynbekov YS. Assessment of the influence of the structural characteristics of granular systems of microsilicon on the properties of thermal insulation materials. Kompleksnoe Ispol’zovanie Mineral’nogo Syr’a = Complex Use of Mineral Resources. 2022;320(1):5-14. https://doi.org/10.31643/2022/6445.01
Название: Определение планов оптимальной перекачки нефти
Авторы: Бекибаев Т.Т., Рамазанова Г.И., Пахомов М.А., Босинов Д.Ж.
Аннотация: В данной статье приведены результаты определения оптимальных планов перекачки нефти по магистральным нефтепроводам Казахстана. Методика расчета основана на определении минимальной удельной стоимости перекачки в зависимости от расхода нефти. Энергосберегающие режимы перекачки нефти определяются при оптимальных условиях работы насосных агрегатов и печей подогрева на станциях. Определение оптимального плана перекачки реализовано в виде отдельного модуля для программного комплекса SmartTranPro. Объемы перекачиваемой нефти по участкам нефтепроводов были определены по данным системы АСКУЭ АО «КазТрансОйл». На основании найденной зависимости удельной стоимости от расхода были рассчитаны оптимальные планы перекачки для месячных объемов нефти на участках «Каламкас – Каражанбас» и «Джумагалиева – Атасу» для холодного (март) и теплого (сентябрь) периодов времени. Для каждого диапазона расхода указаны удельные затраты на перекачку нефти и перечень работающих насосов на нефтеперекачивающих станциях, расположенных вдоль участка нефтепровода.
Ключевые слова: нефтепровод, массовый расход, оптимальный план перекачки, энергосберегающий режим, удельные затраты.
Ссылка на данную статью: Bekibayev TT, Ramazanova GI, Pakhomov MA, Bosinov DZh. Determination of optimal oil pumping plans. Kompleksnoe Ispol’zovanie Mineral’nogo Syr’a = Complex Use of Mineral Resources. 2022;320(1):15-24. https://doi.org/10.31643/2022/6445.02
Название: Синтез и характеристика новых биодеградируемых гелей на основе 2,2’-(этилендиокси) диэтантиола и пентаэритритол триаакрилата
Авторы: Шулен Р.А., Казыбаева Д.С.
Аннотация: Работа посвящена синтезу и характеристике гелей на основе мономеров пентаэритритол триаакрилат (ПЭТриА) и 2,2’-(этилендиокси) диэтантиол (ЭДОДЭТ) методом тиол-ен «клик» полимеризации. Свойства полученных гелей были исследованы методами ИК-, Раман спектроскопии, механическим анализом. Были проведены золь-гель анализ полученных сеток и исследована способность к деградации. Результаты ИК-спектроскопии подтвердили наличие –С=О и -С-О-C- групп в составе полученных гелей. Наличие непрореагировавших С=С связей, сопряженных с С=О, а также тиольных групп варьируется в зависимости от состава исходной мономерной смеси. Результаты Раман-спектроскопии хорошо коррелируют с данными ИК-анализа. Раман-спектры также показывают C-S-, S-S и SH- характеристические полосы, которые тяжело идентифицируются методом ИК-спектроскопии. Установлено, что состав исходной мономерной смеси (ИМС) влияет на физико-химические свойства синтезированных гелей. Наибольший выход гель фракции полученных полимеров обнаружен у образцов с эквимольным составои ИМС. Анализ механических свойств показал, что гели с избытком ПЭТриА проявляют более эластичные свойства, а избыток ЭДОДЭТ приводит к образованию сеток с большей плотностью сшивания. Исследование способности полученных гелей ПЭТриа-ЭДОДЭТ к деградации в 3% растворе перекиси водорода показало, что полимерная сетка деградирует на 12 % в течении 60 суток. Данное свойство полученных гелей может найти применение при создании систем таргетной доставки лекарственных средств, с их пролонгированным высвобождением.
Ключевые слова: (2,2’-(этилендиокси) диэтантиол, пентаэритритол триаакрилат, гель, биодеградация, тиол-ен «клик» полимеризация).
Ссылка на данную статью: Shulen RA, Kazybayeva DS. Synthesis and characterization of new biodegradable gels based on 2,2 '-(ethylenedioxy) diethanethiol and pentaerythritol triacrylate. Kompleksnoe Ispol’zovanie Mineral’nogo Syr’a = Complex Use of Mineral Resources. 2022;320(1):25-31. https://doi.org/10.31643/2022/6445.03
Название: Гибридные сорбенты для удаления мышьяка
Авторы: Земскова Л. А., Шлык Д. Х., Баринов Н. Н.
Аннотация: В работе аналанализируются данные по извлечению мышьяка сорбционными методами с использованием материалов, имеющих перспективы широкомасштабного применения в водоподготовке. К ним отнесены оксиды переходных металлов в микро- и нано- размерном состоянии, в том числе в составе композитных материалов с неорганическими матрицами, или гибридных сорбентов в составе с полимерными смолами или природными биополимерами. Приведены примеры использования композитных (гибридных) сорбентов для извлечения мышьяка из растворов с низкими концентрациями (на уровне ПДК). Цель настоящей статьи – обобщить актуальную информацию о наиболее важных особенностях, Мо-содержащих хитозановых и разработанных нами хитозан-углеродных материалах для использования их в процессах удаления мышьяка на уровне низких концентраций до концентраций, удовлетворяющих требованиям ВОЗ. В работе представлены данные по сорбционным свойствам Мо-содержащих активированных углеродных волокон и хитозан-углеродных композиционных материалов по отношению к мышьяку (V) при извлечении его из бидистиллированной и водопроводной воды, полученные в статических и динамических условиях. Обсуждаются причины различного поведения сорбентов в зависимости от формы осажденного на волокно биополимера и устойчивость сорбентов в процессе сорбции мышьяка.
Ключевые слова: мышьяк, сорбция, композиты, гибридные сорбенты, углеродное волокно, хитозан.
Ссылка на данную статью: Zemskova LA, Shlyk DH, Barinov NN. Hybrid Sorbents for Removal of Arsenic. Kompleksnoe Ispol’zovanie Mineral’nogo Syr’a = Complex Use of Mineral Resources. 2021;319(4):32-41. https://doi.org/10.31643/2022/6445.04
Название: Исследование эффективности горизонтальных боковых стволов скважин с помощью гидродинамического моделирования (на примере Казахстанского месторождения)
Авторы: Солтанбекова К.А., Асилбеков Б.К., Золотухин А.Б.
Аннотация: Одним из современных подходов для эффективной разработки небольших залежей является строительство и эксплуатация скважин со сложной архитектурой: горизонтальных скважин (ГС), боковых стволов (БС, БГС), многозабойных скважин (МЗС). Бурение боковых стволов дает возможность реанимировать старую скважину, находящуюся в аварийном состоянии или бездействии по технологическим причинам, за счет вскрытия пластов, ранее не разрабатываемых, обхода зон загрязнения или обводнения пласта. В настоящем исследовании рассмотрена возможность применения горизонтальных боковых стволов на действующих скважинах месторождения Жетыбайской группы. Для выбора оптимальной длины горизонтального бокового ствола скважин были построены графики зависимостей изменения дебита от длины горизонтальной скважины с учетом потерь давления на трение. Из зависимости NPV от длины горизонтального ствола видно, что максимальный NPV достигается при длине горизонтального ствола 100 м. Дальнейшее увеличение длины горизонтального ствола приводит к снижению NPV. Это обусловлено, во-первых, снижением цен на нефть, во-вторых интерференцией скважин, небольшим объемом остаточных запасов, малой площадью нефтеносности. В результате сравнения технических и экономических критериев оптимальная длина горизонтального ствола составляет от 100 до 300 метров. Сопоставление результатов дебитов вертикальных скважин и скважин с горизонтальными боковыми стволами показало явное преимущество за вторыми по всем показателям.
Ключевые слова: горизонтальный боковой ствол, гидродинамическое моделирование, дебит, потери давления на трение, чистый дисконтированный доход – NPV.
Ссылка на эту статью: Soltanbekova KA, Assilbekov BK, Zolotukhin AB. Study of the horizontal sidetracking efficiency using hydrodynamic modeling (on the example of a Kazakhstani field). Kompleksnoe Ispol’zovanie Mineral’nogo Syr’a = Complex Use of Mineral Resources. 2022;320(1):42-50. https://doi.org/10.31643/2022/6445.05
Название: Варианты выплавки углеродистого феррохрома на основе рудного сырья, промпродуктов и их технологическая оценка
Авторы: Байсанов С., Шабанов Е.Ж., Григорович К.В., Толеукадыр Р.Т., Инкарбекова И.С.
Аннотация: В статье изложены результаты укрупненно-лабораторных испытаний, проведенные в условиях Химико-металлургического института им. Ж. Абишева по применению брикетированной моношихты при выплавке углеродистого феррохрома на печи мощностью 250 кВА. Целью этих исследований было определение технологических показателей применения брикетированной моношихты, содержащей в своем составе хромовую руду, отходы производсва высоко углеродистый феррохром, промпродукты и различные углеродистые восстановители. Главная идея применение этих брикетов заключалась в многократном увеличении поверхности контакта восстановителя и руды, что должно форсировать технологический процесс. Показана принципиальная возможность выплавки стандартного сплава с использованием брикетированной моношихты. Сплав по отдельным вариантам шихты соответствует требованиям стандартов. В сравнении с технологией без применения брикетов моношихтовая технология показала преимущества по всем основным параметрам. Технология с использованием брикетов из пыли газоочистки АктЗФ отличается низким выходом нестандартного металла и шлака, основная масса материала уходит в систему улавливания газов. Технологии из брикетов из мелочи участка производства окатышей Донского горно-обогатительного комбината и облоя имеют очень низкие удельные технико-экономические показатели и не могут быть рекомендованы для промышленного использования. Требуется доработка режимов брикетирования и технологии их выплавки. Более высокие технико-экономические показатели, по сравнению с текущей, показали брикеты из руды и кокса Китайской Народной Республики, брикеты из борлинских и шубаркольских углей Казахстана.
Ключевые слова: феррросплав, углеродистый феррохром, моношихта, восстановитель, шлак, брикет.
Ссылка на эту статью: Baisanov S, Shabanov YeZh, Grigorovich KV, Toleukadyr RT, Inkarbekova IS. Smelting options for carbon ferrochrome based on ore raw materials, middlings and their technological evaluation. Kompleksnoe Ispol’zovanie Mineral’nogo Syr’a = Complex Use of Mineral Resources. 2022;320(1):51-59 p. https://doi.org/10.31643/2022/6445.06
Название: Исследование развития нанотехнологий в Республике Казахстан
Авторы: Наурызбаева А.А., Рахматулина А.Б., Удербаева А.Е., Жунусова А.К., Озгур К.
Аннотация: В современной истории цивилизации материалы и технологии, определившие облик эпохи, появлялись не раз. Достаточно вспомнить "век" бронзы и железа, пара и электричества, атомный «век» и компьютерный век. Наноматериалы (НМ), несомненно, относятся к числу таких материалов, и 21 век открывает эру нанотехнологий. Большинство экспертов в области научно-технической политики, стратегического планирования и инвестиций уверены, что в ближайшее десятилетие нанореволюция ожидается во всех сферах науки, производства, обороны, медицины, быта, отдыха и развлечений. Ее последствия будут более масштабными, чем последствия компьютерной революции последней трети XX века, то есть масштабное и систематическое вторжение наноструктурированных материалов, изделий и методов их производства придет буквально во все сферы жизни. В статье анализируются пути развития нанотехнологий и использования различных наноматериалов и нанопродуктов в различных отраслях мировой экономики и охраны окружающей среды. Нанотехнология – это область фундаментальной и прикладной науки, обеспечивающая теоретическое обоснование практических методов исследования, производства и применения продуктов с атомной структурой путем манипулирования атомами и молекулами. Целью работы является изучение развития нанотехнологий и их значения в современной экономике. В статье рассматриваются пути развития нанотехнологий в Казахстане, а также перспективные направления их развития и применения в области машиностроения и промышленности в целом.
Ключевые слова: нанотехнологии, наноматериалы, нанонаука, наносистемная техника, нанопродукты, нанорынок, программа развития нанотехнологий, применение нанопродуктов, наноиндустрия.
Ссылка на данную статью: Nauryzbayeva AA, Rakhmatulina AB, Uderbayeva AE, Zhunusova АK, Ozgur K. Research on development of nanotechnology in the Republic of Kazakhstan. Kompleksnoe Ispol’zovanie Mineral’nogo Syr’a = Complex Use of Mineral Resources. 2022;320(1):60-66. https://doi.org/10.31643/2022/6445.07
Название: Фтороаммонийный метод переработки кека от выщелачивания шлама титаномагниевого производства
Авторы: Есенгазиев А.М., Ультаракова А.А., Бернс П. С.
Аннотация:
Приведены результаты физико-химических свойств кека от выщелачивания азотной кислотой шлама титанового производства. Установлено, что весь кремний в кеке находится в форме кварца, альбита, силлиманита, алюмосиликата натрия. В сумме эти минералы составляют большую часть кека 60,24%. Титан представлен в виде рутила, титаноалюмониобиевого оксида, которые в сумме составляют 35,56 %. Железо входит в состав силлиманита и гематита, общее содержание которых составляет около 4,2 %. Установлены оптимальные параметры фтороаммонийной переработки кека: отгонка кремния в возгоны при 300 °С в течение 6 часов, возгонка титана в виде тетрафторида титана при 800 °С в течение 2-х часов. Проведен процесс щелочного гидролиза возгонов фторидных соединений и огарка. Осуществлена очистка от примесей и прокаливание гидратированного диоксида титана. Полученные продукты диоксидов титана и кремния содержат: 96,2% TiO2, 88 % SiО2, соответственно, также получен ниобийсодержащий промежуточный продукт с содержанием 11,6 % Nb2O5.
Ключевые слова: кек, возгоны, огарок, фтороаммонийная переработка, щелочной гидролиз, диоксид титана.
Ссылка на данную статью: Yessengaziyev АM, Ultarakova АA, Burns PC. Fluoroammonium method for processing of cake from leaching of titanium-magnesium production sludge. Kompleksnoe Ispol’zovanie Mineral’nogo Syr’a = Complex Use of Mineral Resources. 2022;320(1):67-74. https://doi.org/10.31643/2022/6445.08
Название: Курс "Эффективность портативного ПЛК на электродвигателях" среди учащихся профессионально-технических училищ в Ачехе, Индонезии
Авторы: Пратама Х., Азман М.Н.A., Закария Н.А., Хайрудин M.
Аннотация:
Это исследование направлено на проверку влияния комплекта программируемого логического контроллера (ПЛК) для обучения учащихся профессиональных технических училищ по дисциплине управление электродвигателями для студентов 3-го курса в Ачехе, Индонезия. Теория конструктивизма и Таксономия Блума упоминаются в этом исследовании. Модель ADDIE используется в отношении разработки продукта. В этом исследовании использовался квазиэкспериментальный план с предварительными и последующими тестами. Население (N=333), участвовавшее в этом исследовании, были студентами профессионального образования 3 уровня в Ачехе, Индонезия. Количество выборок составило 98 человек, состоящих из экспериментальной группы (n=50) и контрольной группы (n=48), выбранных методом случайного кластерного отбора. Инструменты, использованные в этом исследовании, включали протоколы интервью до и после тестирования. Значения коэффициента достоверности KR20 вопросов по аспекту знаний составили 0,97 и 0,81 по аспекту навыков. Результаты описательного анализа показали, что экспериментальная группа (среднее=64,08; SD=4,548) показала лучшее достижение компетентности, чем контрольная группа (среднее=63,06; SD=5,487). Результат проверки гипотезы с использованием критерия Манна-Уитни: [Асимп. Sig. (Двусторонний) = 0,000, p <0,05] означает, что разработанные учебные пособия успешно оказали положительное влияние на повышение уровня успеваемости учащихся. Результаты этого исследования привели к созданию учебного пособия, которое учителя могут использовать в качестве шаблона для создания более доступных, простых и безопасных учебных пособий, чтобы они могли быть мотивированы на инновации в обучении и открывать новые возможности для карьерного роста. Учитывая, что эпидемия Covid-19 повлияла на очное обучение, предлагается провести дальнейшие исследования в связи с необходимостью интеграции учебных пособий по программированию логического управления (ПЛК). Исследователи, с другой стороны, предлагают более широкий круг изучения вопроса.
Ключевые слова: эффекты, учебные пособия по ПЛК, дополнительная информация, компетенции курса по установке электрических машин.
Ссылка на данную статью: Pratama H, Azman MNA, Zakaria NA, Khairudin M. The effectiveness of the kit portable PLC on electrical motors course among vocational school students in Aceh, Indonesia. Kompleksnoe Ispol'zovanie Mineral'nogo Syr'a = Complex Use of Mineral Resources. 2022;320(1): 75-87. https://doi.org/10.31643/2022/6445.09
Название: Исследования скорости сорбции золота анионитом АМ-2Б из цианидно-щелочных растворов
Авторы: Кауметова Д.С., Койжанова A.K., Aбсалямов Х.К., Mагомедов Д.Р., Грейг E. Бэнкс
Аннотация:
В работе представлены результаты исследований по сорбционному выщелачиванию золотосодержащей руды Васильковского месторождения. Получены кинетические зависимости сорбции золота и сопутствующих металлов из цианидо-щелочных растворов при различных физико-химических факторах. Установлено, что золото на смоле АМ-2Б сорбируется с большей скоростью, чем, например, меди и цинк. Растворы анализировали с использованием современных приборов нового поколения: ИК-Фурье спектрометра «Avatar 370». Проведены лабораторные исследования по определению скорости сорбции золота анионитом АМ-2Б из цианидно-щелочных растворов. В процессе сорбции золота из многокомпонентных цианидно-щелочных растворов на анионите АМ-2Б смешанной основности, макропористой структуры с бензилдиметиламинными и дибензилдиметил-аммониевыми функциональными группами, установлено, что важным фактором качественного и количественного разделения золота и примесных металлов являются концентрации цианид, -и гидроксил- ионов в растворе. При изучении влияния температуры на скорость сорбции золота из цианидно-щелочных растворов установлены температурные зависимости F от t, Bt, от t, ln (l - F) от t и Д от t, которые показывают, что процесс сорбции дицианоаурат-ионов контролируется смешанной диффузией.
Ключевые слова: руда, золото, сорбционное выщелачивание, анионит АМ-2Б, цианирование.
Ссылка на данную статью: Kaumetova DS, Koizhanova AK, Absalyamov Kh.K, Magomedov DR, Banks CE. Studies of the rate of gold sorption by the AM-2B anionite from cyanide-alkaline solutions. Kompleksnoe Ispol’zovanie Mineral’nogo Syr’a = Complex Use of Mineral Resources. 2022;320(1):88-94. https://doi.org/10.31643/2022/6445.10
Название:
Особенности кристаллизации AlCl3·6H2O в системе AlCl3 – MeClx – HCl – H2O
Авторы: Досмухамедов Н.К., Жолдасбай Е.Е., Каплан В.А., Даруеш Г.С., Аргын А.А.
Аннотация:
Разработана лабораторная установка для исследования закономерностей кристаллизации гексагидрата хлорида алюминия из солянокислых растворов. Изучено влияние содержания AlCl3 в исходном растворе, расхода газообразного HCl и поведения примесей на кристаллизацию AlCl3·6H2O из алюминийсодержащих соляных растворов выщелачивания огарка, полученного в результате хлорирующего обжига золы ТЭЦ Казахстана. Изучено поведение металлов-примесей в процессе кристаллизации раствора хлорида алюминия и установлено их распределение между продуктами процесса кристаллизации. Показано, что содержание хлорида алюминия в растворе снижается с увеличением расхода соляной кислоты. Установлено, что в условиях кристаллизации AlCl3·6H2O все примеси, за исключением бария, на 98 % переходят в маточный раствор. Для снижения бария и других примесей в получаемых кристаллах AlCl3·6H2O предложено проведение многоразовой промывки кристаллов соляной кислотой (32 % HCl). Показано, что снижение кислотности промывного раствора с pH=10 до pH=5,5 обеспечивает выделение кристаллов ГХА с минимальным содержанием металлов-примесей, ppm: 3-5 Ca; 3-6 Fe; 1-3 Mg; 0,1-0,5 Ti; 1-3 Na; 20-30 P2O5. Влажность полученных кристаллов составляет 4-5 %, крупность – 400-900 микрон. В результате математической обработки построены уравнения регрессии, адекватно прогнозирующие содержание хлорида алюминия в растворе и его извлечение в кристаллогидрат в зависимости от расхода соляной кислоты. Установлены оптимальные параметры процесса кристаллизации: Т=60 ºС, концентрация HCl в растворе – 26-30 %, расход газа HCl=0,5 л/мин, продолжительность, τ=1 ч.
Ключевые слова: кристаллизация, гексагидрат хлорида алюминия, раствор, соляная кислота, примеси, промывка, кислотность, извлечение.
Ссылка на данную статью: Dosmukhamedov NK, Zholdasbay EE, Kaplan VA, Daruesh GS, Argyn АА. Features of the crystallization of AlCl3·6H2O in the system AlCl3 – MeClx – HCl – H2O. Kompleksnoe Ispol’zovanie Mineral’nogo Syr’a = Complex Use of Mineral Resources. 2022;320(1):95-102. https://doi.org/10.31643/2022/6445.11
